Question

如图 所示，甲、乙两个质量相等的均匀实心正方体放在水平地面上，现在甲、乙上表面中央都施加竖直方向的力F_甲和F_乙（均小于甲、乙的重力），使甲、乙对地面的压强相等，则F_甲、F_乙的方向和大小关系可能是（ ）

A．都竖直向上，F_甲=F_乙
B．都竖直向下，F_甲=F_乙
C．F_甲竖直向上，F_乙竖直向下，F_甲＜F_乙
D．F_甲竖直向下，F_乙竖直向上，F_甲＜F_乙

Answer 1

【答案】分析：压强与压力和受力面积有关，所以本题需要先求出甲、乙两物块的底面积．根据甲、乙的质量相等可得出它们对地面的压力相等，在受力面积不同的情况下，要想使其压强相等，可判断要施加的力的方向，并进一步分析其大小的关系．
解答：解：∵甲、乙的质量相等，
∴G_甲=G_乙，
又∵V_甲＜V_乙，且甲、乙都是正方体，
∴L_甲＜L_乙，则s_甲＜s_乙．
∴P_甲＞P_乙，
若想使压强相等，则应减小甲的压力，增大乙的压力，
因此，F_甲竖直向上，F_乙竖直向下．
当两侧压强相等时，由题意得，
=，
∵G_甲=G_乙，s_甲＜s_乙
∴F_甲＜F_乙．
因此，只有选项C符合题意．
故选C．
点评：解答本题需要一定的综合分析能力，涉及了重力、压力、竖直向上的力．解题的突破口是通过甲、乙的质量关系，读图得出面积关系，再通过面积关系和压强关系列出方程，最终分析出竖直方向上的两个力的大小关系．